JPH083060B2 - 陰極エレクトロコーティングで皮膜厚を一定にするために電気泳動浴中で用いられる皮膜厚調節剤 - Google Patents

陰極エレクトロコーティングで皮膜厚を一定にするために電気泳動浴中で用いられる皮膜厚調節剤

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JPH083060B2
JPH083060B2 JP61200221A JP20022186A JPH083060B2 JP H083060 B2 JPH083060 B2 JP H083060B2 JP 61200221 A JP61200221 A JP 61200221A JP 20022186 A JP20022186 A JP 20022186A JP H083060 B2 JPH083060 B2 JP H083060B2
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
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Description

【発明の詳細な説明】 陰極エレクトロコーテイング処理（CEC）によつて下
地（Substrates）にコーテイングする場合、フイルムを
浴から析出させる際に数週間にわたつて一定の厚さの皮
膜が得られるのが望ましい。
完全には水混和性でない溶剤または全く水不溶性の溶
剤を使用して皮膜の厚さを調節することは既に知られて
いる。これらの溶剤（例えばエチレングリコールモノヘ
キシルエーテル、フエノキシプロパノール、2,2,4−ト
リメチルペンタン−1,3−ジオールモノイソブチラート
等）は、CECのバツチに添加される。
焼付け条件でほとんど揮発性でない商業上入手しうる
可塑剤を使用しても皮膜の厚さを調節することができ
る。これの例は、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチ
ル、アルキル基に18個までの炭素原子を含む脂肪酸のｎ
−アルキルエステル、またはそのほかの通例の可塑剤で
ある。
上記の添加剤の量をいわゆる厚い層のコーテイング
（30μｍから70μｍまでの間の皮膜の厚さ）とみなされ
るように多くすると陰極エレクトロコーテイングの皮膜
の厚さを変えることができるということも知られてい
る。
しかし、溶剤を使用すると、その溶剤は開放式の浴か
らは比較的速かに蒸発するので、浴の組成を一定に保つ
ために溶剤を絶えず追加しなければならないという欠点
がある。更に、特に焼付け条件で揮発性のこの溶剤は、
環境を著しく汚染する。
もつと厚い皮膜をつくるために上記溶剤を使用する場
合には、存在するこの化合物の量が多くなるので事態は
上記の点でなお一層好ましくない。
他方、一般に焼付け条件で不揮発性であるかまたはほ
とんど揮発しない可塑剤を皮膜の厚さの調節のためまた
は厚い層の皮膜をつくるために使用する場合には、追加
なしでも皮膜の厚さは確実に一定になり、又、そのよう
な化合物によつて起る環境汚染は少ない。しかし該可塑
剤は、析出した硬化したフイルムに残るので、該フイル
ムの質にマイナスの影響を与え、特に該フイルムの腐食
防止特性が著しく悪くなる。
上記欠点を避けるために、一方では不揮発性であるか
またはほんのわずかしか揮発しない結果、析出した焼付
けたフイルムに非常に残るが、他方では技術的特性にマ
イナスの影響を与えない、陰極エレクトロコーテイング
で一定の皮膜の厚さを得るための剤を見つけることが望
ましかつた。
従つて本発明は、陰極エレクトロコーテイングで皮膜
の厚さを一定にするために電気泳動浴中で用いられる、
1:0.8から0.8:1までのモル比の第一級モノアミンと環状
モノ炭酸エステルとの反応生成物からなる皮膜厚調節剤
に関する。
陰極エレクトロコーテイングの浴で上記反応生成物を
使用する特別の長所として、浴を比較的長く使用した後
でも一定の厚さの皮膜が得られることを挙げることがで
きる。更に、皮膜を約50μｍまで厚くすることができ、
このことはコーテイングの改良である。皮膜厚調節剤は
一般に浴の装入量に対して0.2％から３％まで、特に0.5
％から２％までの量使用される。
第一級モノアミンは、式 H2N-R （式中Ｒは、アルキル基に２〜18個殊に２〜14個の炭
素原子を含む分枝状もしくは非分枝状のアルキル−また
はアルコキシアルキル−基である） で示される。他の使用可能なアミンは、10個までの炭素
原子をもつ環式構造を有する脂肪族の（cycloaliphati
c）そして芳香族基を有する脂肪族の（araliphatic）モ
ノアミンである。本発明で使用されるアミンの例はｎ−
ブチルアミン、ｎ−オクチルアミン、トリデシルアミ
ン、イソトリデシルアミン、３−メトキシプロピルアミ
ン、３−（２−エチルヘキソキシ）−プロピルアミン、
シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、２−フエニル
エチルアミン、２−メトキシフエニルエチルアミン等で
ある。
ウレタン結合をつくるためにアミンと反応させること
のできる環状モノ炭酸エステルは、例えば1,2−炭酸エ
ステル基を含むもの、例えばアルキレン基に２ないし18
個特に２ないし12個の炭素原子を含む炭酸アルキレン、
例えば炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸1,2−ブチ
レン、並びにCO2と例えば次のエポキシドとの反応によ
つて得られる環状炭酸エステルである：高級脂肪族エポ
キシド例えばヘキセンオキシド、オクテンオキシド、ド
デセンオキシドおよびオクタデセン−１−オキシド。
本発明で使用することのできる他の炭酸エステルは例
えば末端1,2−エポキシ基をもつエポキシ成分から製造
された。該炭酸エステルは特に置換もしくは非置換グリ
シジルエーテル基またはグリシジルエステル基を含む化
合物例えばｎ−ブチルグリシジルエーテル、エチルヘキ
シルグリシジルエーテル、および高級異性体アルコール
のモノグリシジルエーテルである。グリシジルエステル
の例は、脂肪族もしくは芳香族の飽和または不飽和モノ
カルボン酸例えば３ないし18個特に３ないし12個の炭素
原子をもつ脂肪族モノカルボン酸、アクリル酸、メタク
リル酸、安息香酸等のグリシジルエステルである。ごく
普通の商業上入手しうるグリシジルエステルは、第三級
酸（フエルサト酸グリシジルエステル（Versatic acid
glycidyl ester））からおもに（約94％）成る炭素原子
数９ないし11個の鎖長の飽和モノカルボン酸の混合物で
ある。
一価フエノール例えばフエノール（C6H5OH）および分
枝状もしくは非分枝状アルキル基に１ないし18個特に１
ないし12個の炭素原子を含むアルキルフエノール並びに
多価アルコール例えばエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ブチルグリコール、ネオペンチルグリコー
ル、ヘキシレングリコール等のモノグリシジルエーテル
例えばフエニルグリシジルエーテル、p-tert−ブチルフ
エニルグリシジルエーテルおよびｏ−クレジルグリシジ
ルエーテルも適する。
反応に適する他のモノエポキシドは、ドイツ特許出願
p3,529,263.6およびp3,600,602.5「２−オキソ−1,3−
ジオキソランの製造方法」に記載されており、該ドイツ
特許出願には本明細書で使用する環状モノ炭酸エステル
の製造も記載されており、好ましい実施態様を含めてこ
れと共にそれを参照する。
以下の例において（Ｔ）は重量部を意味し、（％）は
重量％を意味する。
例 1.かく拌機と還流冷却器とを備えた１の反応フラスコ
の中へ199.4Tのトリデシルアミンを入れ、80℃に加熱し
た。次に、90℃を越えないように徐々に102Tの炭酸プロ
ピレンを滴加し、約10のアミン価が得られるまで反応物
を更に約６時間80℃に保つた。得られたほとんど無色の
ねばねばする液体は96％の焼付け残渣（stoving residu
e）を残した（ドイツ工業規格、125℃で１時間）。
次の（表１の）例２ないし10は、例１で記載したと同様
に作成した。
反応生成物をCEC浴で皮膜厚調節剤として使用した。
この目的で反応生成物を、水の中へ移す前に電気泳動浴
の材料に−従つてコーテングペーストに−添加したかま
たは反応生成物を単独でまたは水混和性のもしくはいく
らか水混和性の溶剤例えばエチレングリコールモノエチ
ルエーテルまたはメトキシプロパノールとの混合物の状
態で、既製のCEC浴（浸浴）に添加した。従つて反応生
成物をコーテイングペースト中へ入れることも浸浴に添
加することもできる。
種々の既知の組成物例えばドイツ特許出願p3,417,41
1.9の使用例11による浴を電気泳動浴として使用した。
使用したアミン含有ポリマーは、次のように製造した： 3.6Tのジメチルアミノプロピルアミン 16.1Tの２−エチルヘキシルアミン 混合物Ｉ 79.2部のエチレングリコールモノエチルエーテル 還流冷却器、かく拌機および抵抗加熱装置を備付けた
2lのフラスコで混合物Ｉを、穏やかな還流が起るまで約
143℃の温度に加熱した。480当重量のエポキシドを含む
317TのビスフエノールＡエポキシド樹脂を136Tのエチレ
ングリコールモノエチルエーテルに溶解させ、混合物Ｉ
へ143℃で１時間で徐々に滴加した。次に、260のエポキ
シド当量を示す130Tのエポキシド化大豆油を143℃で１
時間で滴加し、その後に混合物を更に10時間142℃に保
つた。エチレングルコールモノエチルエーテル中エポキ
シド−アミンアダクツの70％の濃度の溶液が生じた。
電気泳動浴の硬化剤成分を二工程で製造した： 前駆物質： １以下の酸価を有する2160Tのアクリル酸ヒドロキシ
エチル、3.8Tのアセチルアセトン亜鉛および422Tのジグ
リコールジメチルエーテルを反応器に入れ、60℃に加熱
し、1636Tのトルエンジイソシアナートを徐々に滴下
し、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基の含量が0.2％よりも少なくなるま
で60℃に保つた。次に15Tのヒドロキノンおよび422Tの
エチレングリコールモノエチルエーテルを加えた。（溶
液に対して）9.5％の二重結合含量を有する80％の濃度
の、澄んだ、粘着性の樹脂が得られた。
硬化剤： 80％の濃度の前駆物質1016Tおよびメタノール中の30
％の濃度のKOH10Tを反応器に入れ、80℃に加熱し、132T
のマロン酸ジメチルを、80℃を越えないように徐々に滴
下した。−Ｃ＝Ｃ−の二重結合の含量が4.2％に下がる
まで80℃に保つた。反応混合物を固形物が80％になるま
でエチレングリコールモノエチルエーテルで希釈し、2.
0gの酢酸を加えると、粘着性の黄色がかつた樹脂が得ら
れた。
皮膜厚調節剤を一般に種々の組成の電気泳動浴で同様
に良い結果を収めて使用することができるということを
証明するために、ヨーロツパ特許出願第0,012,463号の
表１、例６およびヨーロツパ特許出願第0,012,566号の
例ICを、各場合に記載されている浴の組成および析出条
件に従つて調べた。
電気泳動浴の製造は、各場合に所定の量の場合により
着色したエポキシド−アミンアダクツを記載されている
量の硬化剤および触媒並びに適当な酸および場合により
添加する皮膜厚調節剤と一緒に先ず高速かく拌機で均質
にし、次に脱イオン水を電気泳動浴の固体含量が各場合
に例に記載されている値に一致するまで徐々に加えるこ
とにより行なつた。
電気泳動で析出させるために、相応する電気泳動浴
を、ステンレス鋼の陽極およびリン酸亜鉛結合層を有す
る陰極として接続したシートをもつたプラスチツクタン
ク（陰極と陽極との間隔は5cm、陰極：陽極の比率は1:
1）に満たし、−24時間または４週間の浴熟成時間の後
に−２分間直流電圧をかけて（表２を参照）析出させ
た。析出したフイルムを脱イオン水ですすぎ、次に20分
間180℃で焼付した。表２に、得られたコーテイング特
性も示す。
結果の検討 皮膜の厚さを調節するための添加剤は、種々の製造者
から出た結合剤の組成に無関係に、試験した全部のCEC
浴で有効なことがわかつた。比較例の皮膜の厚さは溶剤
の添加で４週間の浴の熟成期間の後に著しく減少した
が、本発明による皮膜厚調節剤で処理した例12〜16、20
〜22および25〜26の皮膜の厚さは非常に一定であつた。
本発明による物質を電気泳動の浴に１％添加すると、
ブランクの試料（比較例11,19および24）よりも皮膜が
著しく厚くなる。この量を２％にふやすと皮膜の厚さは
50μｍにまでなり、これは厚い層のコーテイングとみな
すことができる。他の試験からわかつたことだが、更に
増量しても皮膜の厚さは顕著には増加しない。
腐食防止は、使用した皮膜厚調節剤によつてマイナス
の影響を受けず、当該技術水準によつて得られた値のま
まである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】1:0.8ないし0.8:1のモル比の第一級モノア
    ミンと環状モノ炭酸エステルとの反応生成物からなる、
    陰極エレクトロコーテイングで皮膜厚を一定にするため
    に電気泳動浴中で用いられる皮膜厚調節剤。
  2. 【請求項２】反応生成物が化学量論量のアミンと炭酸エ
    ステルとの反応生成物である、特許請求の範囲第１項記
    載の皮膜厚調節剤。
  3. 【請求項３】第一級モノアミンが式 H2N-R （式中、Ｒはアルキル基中に２〜18個、殊に２〜14個の
    炭素原子を有する分枝状または非分枝状のアルキル基ま
    たはアルコキシアルキル基である）で示される、特許請
    求の範囲第１項または第２項記載の皮膜厚調節剤。
  4. 【請求項４】モノアミンが10個までの炭素原子をもつ環
    式構造を有する脂肪族の、または芳香族基を有する脂肪
    族のアミンである、特許請求の範囲第１項または第２項
    記載の皮膜厚調節剤。
  5. 【請求項５】モノ炭酸エステルが、アルキレン基に２な
    いし18個の炭素原子を有する炭酸アルキレンであるか、
    または置換もしくは非置換グリシジルエステル基または
    置換もしくは非置換グリシジルエーテル基を含む化合物
    から製造された炭酸アルキレンである、特許請求の範囲
    第１項ないし第４項のいずれかに記載の皮膜厚調節剤。
  6. 【請求項６】アミンとしてｎ−ブチルアミン、ｎ−オク
    チルアミン、トリデシルアミン、イソトリデシルアミ
    ン、C12−アミンまたはC12−アミンが使用され、そして
    炭酸エステルとして炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ド
    デセン−１−オキシドの炭酸エステル、２−エチレンヘ
    キシルグリシジルエーテルの炭酸エステルまたはフエル
    サト酸グリシジルエステルの炭酸エステルが使用され
    る、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記
    載の皮膜厚調節剤。
  7. 【請求項７】1:0.8ないし0.8:1のモル比の第一級モノア
    ミンと環状モノ炭酸エステルとの反応生成物からなる、
    陰極エレクトロコーテイングで皮膜厚を一定にするため
    に電気泳動浴中で用いられる皮膜厚調節剤が、この浴の
    装入量に対して0.2ないし３％の量で使用される方法。
JP61200221A 1985-08-29 1986-08-28 陰極エレクトロコーティングで皮膜厚を一定にするために電気泳動浴中で用いられる皮膜厚調節剤 Expired - Lifetime JPH083060B2 (ja)

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CN (1) CN1007270B (ja)
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EP0213522A2 (de) 1987-03-11
KR870002296A (ko) 1987-03-30
EP0213522A3 (en) 1988-02-03
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ZA866525B (en) 1987-04-29
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